Signore e signori, abbiamo rilevato le onde gravitazionali.
Con questo parole, abbiamo appreso dalla rivista Nature, David Reitze, direttore esecutivo del LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory), ha dato il giorno 11 febbraio 2016 l'annuncio del secolo a in una conferenza stampa a Washington DC.
Ce l'abbiamo fatta!
È stata la chiosa liberatoria, seguita da un applauso.
Le onde gravitazionali erano state previste dalla Relatività generale di Albert Einstein, esattamente un secolo fa. La verifica sperimentale però è stata virtualmente impossibile fino a tempi recenti, perché richiede strumenti in grado di rilevare variazioni di dimensioni nell'ordini di un millesimo del diametro di un protone. Oggi questi strumenti sono disponibili, ma non sono ancora sufficienti: per avere qualcosa di misurabile era necessario un evento di proporzioni cosmiche, grandissime masse in fortissima accelerazione. L'“occasione” si è presentata con la "danza" di due buchi neri, in rapidissima rotazione attorno a un baricentro comune. Questo evento straordinario ha creato onde gravitazionali abbastanza forti da essere rilevate.
Un articolo divulgativo sull'argomento è disponibile sul blog di Licia Troisi.
Gli interferometri del LIGO hanno intercettato il "cinguettio" prodotto dalla collisione di due buchi neri alla distanza di circa 400 megaparsec (1,3 miliardi di anni luce) dal nostro pianeta. I due buchi neri hanno massa rispettivamente 36 e 24 volte quella del nostro Sole. Dall'intensità del segnale rilevato si può stabilire che il collasso uno dentro l'altro è avvenuto tra 600 milioni e 1,8 miliardi di anni fa, portando alla formazione di un'unica massa 62 volte più grande del Sole.
Forse è la volta buona?
Secondo quanto comunicato non dovrebbe trattarsi di una blind injection, ossia di un falso segnale inserito per testare gli strumenti e la validità delle metodologie di rilevazione.
La prima rilevazione è avvenuta l'11 settembre 2015, alle 11.50 ora italiana, prima che venisse messo in attività Advanced LIGO, la nuova versione dell'interferometro e prima che venissero inviati, da parte di una specifica equipe del LIGO, segnali in blind injection per testare il nuovo strumento.
Il primo a osservare uno strano segnale sul suo computer è stato il fisico Marco Drago presso l'Istituto Max Planck per la fisica gravitazionale di Hannover, in Germania. Un segnale con una forma d'onda simile al cinguettio di un uccello con un passo rapido aumento. Una oscillazione che dai 35 hertz ha raggiunto rapidamente i 250 per poi, dopo un momento in cui tutto si è fatto caotico, per poi morire regredendo verso il basso. Tutto in circa un quarto di secondo.
Il segnale è stato rilevato per primo dal sensore di LIGO posto a Livingston e poi, 7 ms più tardi, da quello di Hanford. Un ritardo che ha testimoniato come le onde abbiano attraversato il nostro pianeta.
Ovviamente il capo di Drago, il fisico Bruce Allen, ha subito dubitato, pensando a una blind injection.
Altri rilevatori di onde gravitazionali, come l'interferometro Virgo vicino a Pisa, Italia, e l'interferometro GEO600 vicino a Hannover, non erano operativi in quel momento e quindi non hanno potuto confermare il segnale.
In questi mesi, durante i quali si sono accumulate indiscrezioni di ogni sorta, gli scienziati del LIGO hanno eseguito un rigido protocollo di controlli per garantire che il segnale sia reale.
Onde Gravitazionali: ci siamo o no?
Da un tweet di Lawrence Krauss alla diffusione a macchia d'olio di aspettative sulla possibile "scoperta del secolo". Ma potrebbe non essere tutto onda quello che fluttua.
LeggiLe conseguenze
Stephen Hawking ha dichiarato che queste sorprendenti rilevazioni sono la conferma di moltissime teorie, compresa la teoria della Relatività Generale di Einstein
.
Questo è solo il primo passo di uno sviluppo molto più grande e più emozionante,
ha affermato Ilya Mandel, fisico teorico presso l'Università di Birmingham, continuando: Le onde gravitazionali si uniranno ai raggi gamma, i raggi X e le onde radio come parte degli strumenti che abbiamo per comprendere l'universo.
Il lavoro che esporrà le conclusioni degli scienziati del LIGO sarà pubblicato in una serie di articoli sulle riviste Physical Review Letters e Astrophysical Journal.
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